Инерционно-электростатический пылеуловитель

 

Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано в энергетике для очистки дымовых газов от золы, а также в других отраслях народного хозяйства, где есть необходимость сухой очистки газовых потоков от примесей. Целью изобретения является повышение степени очистки газа. Загрязненный поток воздуха поступает в корпус 1 и попадает в основной завихритель 2, в котором поток закручивается, частицы пыли при этом заряжаются за счет контакта с рассекателем 10 и лопатками 11, подключенными к отрицательному потенциалу и покрытыми пылевлагоотталкивающим материалом. При выходе из завихрителя 2 частицы пыли отбрасываются к стенкам корпуса 1, по которым скатываются в пылеотводящий патрубок 6. Далее поток воздуха через щели поступает внутрь конуса 12 дополнительного завихрителя 3, в котором заряженные частицы пыли закручиваются вдоль внутренней стенки конуса 12 и одновременно притягиваются к ней пластинами, находящимися под положительным потенциалом. При выходе из конуса 12 частицы пыли отбрасываются к стенкам корпуса 1, по которым скатываются в пылеотводящий патрубок 7, а чистый воздух, находящийся в центре конуса, отводится наружу через патрубок 5 вывода газа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК г5ц 4 В 03 С 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4364164/23-26 (22) 19.11.87 (46) 30.08.89. Бюл. № 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (71) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Г. Е. Мелиди и Н. П. Смирнов (53) 621.359.484 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 559726, кл. В 03 С 3/14, 1977.,.SU„„1503886 А 1

2 (54) ИНЕРЦИОННО-ЭЛ ЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано в энергетике для очистки дымовых газов от золы, а также в других отраслях народного хозяйства, где есть необходимость сухой очистки газовых потоков от примесей, Целью изобретения является повышение степени очистки газа, Загрязненный поток воз1503886

55 духа поступает в корпус 1 и попадает в основной завихритель 2, в котором поток закручивается, частицы пыли при этом зарчжаются за счет контакта с рассекателем 10 и лопатками 11, подключенными к отрицательному потенциалу и покрытыми пылевлагоотталкивающим материалом. При выходе из завихрителя 2 частицы пыли отбрасываются к стенкам корпуса 1, по которым скатываются в пылеотводящий патрубок 6. Далее поток воздуха через щели поступает внутрь коИзобретение относится к очистке газов и может быть использовано в энергетике для очистки дымовых газов от золы, а также в других отраслях народного хозяйства, где есть необходимость сухой очистки газовых потоков от примесей.

Цель изобретения — повышение степени очистки газа.

На фиг. 1 дано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.

Пылеуловитель содержит корпус 1, внутри которого соосно и последовательно расположены основной 2 и дополнительный 3 завихрители, патрубки 4 и 5 ввода и вывода газа и патрубки 6 и 7 отвода уловленной пыли. Дополнительный завихритель 3 закреплен в корпусе 1 неподвижно, а основной завихритель 2 прикреплен к нему посредством упругого элемента 8. Основной завихритель 2 имеет основание 9 в виде диска, в центре которого установлен конусный рассекатель 10, а по краю основания размещены криволинейные лопатки 11. Дополнительный завихритель 3 представляет собой полый толстос генный усеченный конус 12, ориентированный большим основанием к патрубку 5 вывода газа, а меньшим основанием — к основному завихрителю и закрыт с его стороны, В боковой поверхности конуса 12 имеются тангенциально размещенные щели

13, сужающиеся внутрь конуса 12. Общая площадь выходных отверстий щелей 13 равна полови не плошади отверстия патрубка 4 ввода газа. Между щелями 13, на внутренней поверхности конуса 12 закреплены металлические пластины 14. Рассекатель 10 и лопатки 11 основного завихрителя 2 подключены к отрицательному полюсу источника высокого напряжения, а пластины 14 дополнительного завихрителя 3 к положительному (не показан).

Дополнительный завихритель 3 выполнен из пылевлагоотталкиваюшего материала (фторопласта), а рассекатель 10 и лопатки 11 нуса 12 дополнительного завихрителя 3, в котором заряженные частицы пыли закручиваются вдоль внутренней стенки конуса 12 и одновременно притягиваются к ней пластинами, находящимися под положительным потенциалом. При выходе из конуса 12 частицы пыли отбрасываются к стенкам корпуса 1, по которым скатываются в пылеотводящий патрубок 7, а чистый воздух, находящийся в центре конуса, отводится наружу через патрубок 5 вывода газа. 1 зль ф-лы, 3 ил., 1 табл. основного завихрителя 2 покрыты им для электризации примесей трибозарядом и исключения залипания их пылью.

Пылеуловитель работает следующим образом.

Включается источник высокого напряжения (10 — 11 кВ), при этом на поверхности рассекателя 10 и лопаток 11 основного завихрителя 2 и пластинах 14 дополнительного завихрителя 3 образуется распределительный заряд соответствующего знака. Поток запыленного воздуха поступает в патрубок 4 ввода газа и обтекает поверхность рассекателя 10, частицы примесей при этом заряжаются отрицательчыvi зарядом за счет трибоэлектризации и за счет контакта с поверхностью рассекателя 10. Далее, проходя через каналы между лопатками 1, поток воздуха с отрицательно заряженными частицами примесей закручивается, частицы примесей при этом дозаряжаются за счет трения и контакта с лопатками !! и при выходе из основного завихрителя 2 крупные и скоагулированные частицы примесей отбрасываются за счет инерционных центробежных сил к стенкам корпуса 1, по которым скатываются в патрубок 6 отвода пыли. При этом под действием входного потока воздуха, имеющего неразномерное давление по сечению, основной завихритель 2 начинает вибрировать, что увеличивает степень трибоэлектризации и коагуляции примесей и обеспечивает непрерывное отслоение примесей с поверхности рассекателя 10 и лопаток 11. При увеличении расхода воздуха происходит сжатие упругого элемента 8, проходное сечение пылеуловителя при этом увеличивается и тем самым обеспечивается стабильность аэродинамического сопротивления.

Очищенный от крупных примесей вращающийся поток воздуха, выходящий из основного завихрителя 2, равномерно обтекает конус 12 дополнительного завихрителя 3 и через щели 13 поступает внутрь конуса 12. При этом степень элекри1503886

Формула изобретения

Исследуемый an- Концентрация пыли, мг/м

Эффективность, 7. парат на входе на выходе

98,8

98,8

98,8

79,5

78,4

78,5

2360

11020

Пылеуловитель предлагаемый

Физическая модель устройства по авт.св.

¹ 559726 (прототип) зации примесей отрицательным зарядом увеличивается за счет трения их о поверхность щелей 13. При выходе из последних потоки воздуха теряют свою скорость и раздваиваются, причем частицы примесей, имея отрицательный заряд, притягиваются пластинами 14 к пристенной области конуса 12, а так как потоки воздуха из соседних щелей 13 направлены навстречу друг другу, то между щелями 13 образуются вращающиеся вокруг своей оси микровихри из частиц примесей, при этом микровихри движутся с большой скоростью вдоль внутренней стенки конуса 12, так как потоки воздуха, выходящие из щелей 13, имеют тангенциальное направление и большую скорость (скорость в щелях 13 в два раза больше, чем в патрубке 4 ввода газа за счет соотношения площадей) .

Таким образом в центре конуса 12 создается большое разрежение, а в пристенной области конуса 12 образуется плотный вращающийся слой частиц примесей, который постоянно притягивается к стенкам конуса 12 пластинами 14. При этом происходит интенсивная коагуляция частиц примесей и при выходе из конуса 12 укрупленные вращающиеся примеси отбрасываются за счет инерционных сил к стенкам корпуса 1, по которым скатываются в патрубок 7 вывода уловленной пыли, а чистый воздух из центральной части конуса 12 через патрубок 5 вывода газа отводится наружу.

Промышленные испытания опытного образца предлагаемого устройства проведены в локомотивном депо. Устройство устанавливалось на выходе выжимных песочных баллонов пункта обслуживания локомотивов. Концентрацию пыли на входе устройства определяли весовым способом с использованием фильтров типа АФА. Пробы и фильтры после каждого взвешивания сушили. Испытания физической модели устройства по авт. св. № 559726 проводились в лабораторных условиях при загрузке малых емкостей песком. При этом скорость потока в модели была равна скорости потока в опытном образце заявляемого устройства и составляла 12 — 18 и/с.

Результаты сравнительных испытаний приведены в табл и це.

Анализ данных сравнительных испытаний показывает, что предлагаемое устройство на 10% эффективнее прототипа.

1. Инерционно-электростатический пылеуловитель, включающий корпус с расположенным в нем завихрителем с рассекателем и лопатками, подключенными к отрицательному полюсу источника высокого напряжения, патрубки ввода очи щаемого газа, вывода очищенного газа и вывода уловленной пыли, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газа, он снабжен соосно закрепленным с основным завихрителем через упругий элемент дополнительным завихрителем, выполненным в виде полого усеченного конуса, обращенного большим основанием к патрубку вывода газа, при этом в боковой поверхности конуса выполнены тангенциально размещенные щели, сужающиеся внутрь конуса, а между щелями на его внутренней

30 поверхности вмонтированы металлические пластины, подключенные к положительному полюсу источника высокого напряжения, кроме того, дополнительный завихритель выполнен из пылевлагоотталкивающего материала, а рассекатель и лопатки основ35 ного завихрителя покрыты им.

2. Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что общая площадь выходных отверстий щелей дополнительного завихрителя равна половине площади отверстия патрубка ввода газа.

1503886

/О

Фиг 2

Составитель Н. Годунова

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 5178/1О Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI